WO2014069246A1 - ケーブル付電子機器およびその組立方法 - Google Patents

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肇 荒生
寿久 横地
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住友電気工業株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an electronic device with a cable and an assembling method thereof.
  • Patent Document 1 discloses a photoelectric conversion module in which an electrical connector and a substrate connected to the electrical connector are accommodated in a metal case.
  • an object of the present invention is to provide a cable-equipped electronic device having a high heat dissipation property and an assembling method thereof, while preventing displacement of the heat dissipation sheet.
  • an electronic device with a cable includes: A circuit board on which a heating element is mounted; An electrical connector connected to one end of the circuit board; A cable connected to the other end of the circuit board; A heat dissipating sheet disposed on at least a portion of the circuit board; A first metal housing comprising a housing portion for housing the electrical connector and a pair of wall portions communicating with the housing portion; A second metal housing fitted to the first metal housing so as to cover one side opening of the pair of wall portions; A third metal housing fitted to the second metal housing so as to cover the other side opening of the pair of wall portions, The circuit board is accommodated between the pair of wall portions, The heat dissipation sheet is formed in the housing space formed by fitting the first metal housing and the second metal housing and fitting the second metal housing and the third metal housing. Accommodated in contact with at least one of the second metal housing and the third metal housing; The cable and the first metal housing are thermally connected.
  • the cable may include a heat transfer member having a higher thermal conductivity than the first metal housing, the second metal housing, and the third metal housing. .
  • the first metal housing, the first metal housing, the side surface of the second metal housing and the side surface of the third metal housing are fixed to overlap each other outside the pair of wall portions.
  • the second metal housing and the third metal housing may be thermally connected to each other.
  • the first metal casing includes a first convex portion
  • the second metal housing includes a first concave portion provided at a location corresponding to the first convex portion, and a second convex portion
  • the third metal housing includes a second concave portion provided at a location corresponding to the second convex portion
  • Each of the first convex portion and the second convex portion has a slit on one side, and one side of the slit has a convex shape
  • an assembly method for an electronic device with a cable includes: Prepare a circuit board with an electrical connector on one end, A step of accommodating the electrical connector in the accommodating portion of the first metal housing, and accommodating the circuit board between a pair of wall portions communicating with the accommodating portion; Connecting a cable to the other end of the circuit board; Arranging a heat dissipating sheet on at least a part of the circuit board, After fitting the second metal housing to the first metal housing so as to cover one side opening of the pair of wall portions, the third metal housing is covered so as to cover the other side opening of the pair of wall portions. Mating with the second metal housing; Contacting the heat dissipation sheet with at least one of the second metal housing and the third metal housing; The cable and the first metal housing are thermally connected.
  • the second metal housing is fixed to the first metal housing so that the side surfaces of the second metal housing cover the pair of wall portions
  • the third metal casing may be fixed to the second metal casing so as to cover the side surface of the second metal casing.
  • the present invention it is possible to prevent the positional deviation of the heat dissipation sheet during assembly and to provide an electronic device with a cable having high heat dissipation.
  • FIG. 4 It is a perspective view which shows the optical module which concerns on this embodiment. It is a perspective view which shows the 1st to 3rd metal housing of the optical module shown by FIG. It is a partial expansion perspective view of the 1st metal housing. It is a perspective view which shows the circuit board and cable which are integrated in the optical module shown by FIG. It is the figure which looked at the circuit board shown by FIG. 4 from the top. It is the figure which looked at the circuit board shown by FIG. 4 from the side. It is sectional drawing of the optical module shown by FIG. It is a perspective view which shows the state before incorporating a circuit board in a 1st metal housing. It is a perspective view which shows the state which integrated the circuit board in the 1st metal housing.
  • the optical module 1 (an example of an electronic device with a cable) according to an example of the embodiment of the present invention is used for transmission of a signal (data) in an optical communication technology or the like.
  • the optical module 1 is electrically connected to an electronic device such as a personal computer, converts an electric signal input / output into an optical signal, and transmits the optical signal.
  • the optical module 1 includes an optical cable 3 and a connector module 5.
  • the optical module 1 is configured by attaching the end of a single-core or multi-core optical cable 3 to a connector module 5.
  • the optical cable 3 includes a plurality of optical fiber cores 7, a resin jacket 9 that covers the optical fiber cores 7, an optical fiber core 7 and a jacket.
  • the optical fiber core wire 7, the tensile strength fiber 11, the metal braid 13, and the jacket 9 are arranged in this order from the center toward the outside in the radial direction.
  • an optical fiber (AGF: All Glass Fiber) whose core and clad are quartz glass, an optical fiber (HPCF: Hard Clad Fiber) whose clad is made of hard plastic, and the like can be used.
  • HPCF Hard Clad Fiber
  • the jacket 9 is made of, for example, PVC (polyvinylchloride) which is a non-halogen flame retardant resin.
  • the outer diameter of the jacket 9 is about 4.2 mm, and the thermal conductivity of the jacket 9 is, for example, 0.17 W / m ⁇ K.
  • the tensile strength fiber 11 is an aramid fiber, for example, and is built in the optical cable 3 in a bundled state.
  • the metal braid 13 is formed of, for example, a tin-plated conductive wire, and has a braid density of 70% or more and a knitting angle of 45 ° to 60 °.
  • the outer diameter of the metal braid 13 is about 0.05 mm.
  • the metal braid 13 is configured as a heat transfer member having a higher thermal conductivity than the metal casing 28 described later, and the thermal conductivity is, for example, 400 W / m ⁇ K.
  • the metal braid 13 is preferably arranged at a high density in order to ensure good heat conduction.
  • the metal braid 13 is preferably formed of a rectangular tin-plated lead wire.
  • the connector module 5 includes a housing 20, an electrical connector 22 provided on the front end (tip) side of the housing 20, and a circuit board 24 accommodated in the housing 20.
  • the casing 20 includes a resin casing 26 and a metal casing 28 (see FIG. 2) disposed inside the resin casing 26.
  • the resin housing 26 is made of a resin material such as polycarbonate and covers the metal housing 28.
  • the resin housing 26 includes an exterior housing 26a and a boot 26b connected to the exterior housing 26a.
  • the exterior housing 26 a is provided so as to cover the outer surface of the metal housing 28.
  • the boot 26 b is connected to the rear end portion of the exterior housing 26 a and covers the fixing portion between the metal housing 28 and the optical cable 3.
  • the rear end portion of the boot 26b and the outer cover 9 of the optical cable 3 are bonded by an adhesive (not shown).
  • the metal housing 28 includes a first metal housing 30, a second metal housing 40, and a third metal housing 50.
  • Each metal housing 30, 40, 50 is a metal having high thermal conductivity (preferably 100 W / m ⁇ K or more) such as steel (Fe-based), tin (tin-plated copper), stainless steel, copper, brass, and aluminum. It is made of material and constitutes a heat conductor.
  • the first metal housing 30 defines a housing space S for housing the circuit board 24 and the like.
  • An electrical connector 22 is provided on the front end side of the first metal housing 30, and the optical cable 3 is connected to the rear end side of the first metal housing 30 via a connecting portion 15 formed of sheet metal.
  • the first metal housing 30 has a cylindrical part 32 (an example of an accommodating part) that accommodates the electrical connector 22 at its front end, and a pair of side surfaces 34 (a pair of side walls) that communicate with the cylindrical part 32 and hold the circuit board 24 on its inner wall surface.
  • An example of a wall portion) and a fixed portion 36 that communicates with the pair of side surfaces 34 and to which the optical cable 3 is fixed.
  • the first convex portion 38 has a slit 38a on one side, and one side of the slit 38a has a convex shape.
  • Each of the pair of side surfaces 34 is provided with at least one (here, two for each side surface 34) first convex portion 38.
  • fixed part 36 has the slit 36a in which the connection part 15 (refer FIG. 4) with which the optical cable 3 was mounted
  • the second metal housing 40 has a substantially U-shaped cross section and opens downward.
  • the second metal housing 40 has a facing surface 42 that faces the circuit board 24, and a pair of side surfaces 44 that are perpendicular to the facing surface 42.
  • the pair of side surfaces 44 is provided with a first recess 46 that is provided at a location corresponding to the first projection 38 provided on the side 34 of the first metal housing 30 and engages with the first projection 38.
  • a second convex portion 48 is provided.
  • the third metal housing 50 has a substantially U-shaped cross section and opens upward.
  • the third metal housing 50 has a facing surface 52 that faces the circuit board 24, and a pair of side surfaces 54 that are perpendicular to the facing surface 52.
  • the pair of side surfaces 54 are provided with second recesses 56 that are provided at locations corresponding to the second projections 48 provided on the side surfaces 44 of the second metal housing 40 and engage with the second projections 48. It has been.
  • the 1st convex part 38 of the 1st metal housing 30 is engaged with the 1st crevice 46 of the 2nd metal housing 40, and the 2nd convex part 48 of the 2nd metal housing 40 is the 3rd metal housing.
  • the side surface 44 of the second metal housing 40 and the side surface 54 of the third metal housing 50 are outside the pair of side surfaces (wall portions) 34 of the first metal housing 30. Fixed to overlap. Thereby, the 1st metal housing 30, the 2nd metal housing 40, and the 3rd metal housing 50 are connected to each other physically and thermally.
  • the electrical connector 22 is a part that is inserted into a connection target (such as a personal computer) and is electrically connected to the connection target. As shown in FIG. 1, the electrical connector 22 is disposed on the front end side of the housing 20 and protrudes forward from the metal housing 28. The electrical connector 22 is electrically connected to the circuit board 24 by a contact 22a.
  • the circuit board 24 is a member housed in the housing space S of the first metal housing 30. As shown in FIGS. 4, 5A, and 5B, the circuit board 24 is mounted with a control semiconductor 60 and a light emitting / receiving element 62 (an example of a heating element). The circuit board 24 electrically connects the control semiconductor 60 and the light emitting / receiving element 62.
  • the circuit board 24 has a substantially rectangular shape in plan view and has a predetermined thickness.
  • the circuit substrate 24 is an insulating substrate such as a glass epoxy substrate or a ceramic substrate, and circuit wiring is formed on the surface or inside thereof by gold (Au), aluminum (Al), copper (Cu), or the like. .
  • the control semiconductor 60 and the light emitting / receiving element 62 constitute a photoelectric conversion unit.
  • the control semiconductor 60 includes, for example, a drive IC (Integrated Circuit) 60a and a CDR (Clock Data Recovery) device 60b which is a waveform shaper.
  • the control semiconductor 60 is disposed on the front end side of the surface 24 a in the circuit board 24 and is electrically connected to the electrical connector 22.
  • the light emitting / receiving element 62 is arranged on the circuit board 24 on the rear end side of the surface 24a, and includes a plurality of light emitting elements 62a and a plurality of light receiving elements 62b.
  • a light emitting diode LED: Light Emitting Diode
  • LD Laser Diode
  • VCSEL Vertical Cavity Surface Emitting LASER
  • PD Photo Diode
  • the light emitting / receiving element 62 is optically connected to the optical fiber core wire 7 of the optical cable 3.
  • a lens array component 65 is disposed on the circuit board 24 so as to cover the light emitting / receiving element 62 and the driving IC 60a.
  • the lens array component 65 is provided with a reflective film 65a that reflects and bends the light emitted from the light emitting element 62a or the light emitted from the optical fiber core wire 7.
  • a connector part 64 is attached to the end of the optical fiber core wire 7 drawn out from the optical cable 3.
  • the lens array component 65 includes collimator lenses that convert incident light into parallel light and collect and emit the parallel light at the light incident portion and the light emission portion.
  • Such a lens array component 65 can be integrally formed by resin injection molding.
  • the first heat radiation sheet 70 is disposed in the accommodation space S.
  • the first heat radiation sheet 70 is a heat conductor formed from a material having thermal conductivity and flexibility.
  • the first heat radiation sheet 70 is provided between the surface 24 a of the circuit board 24 and the second metal housing 40 and is mounted so as to cover the CDR device 60 b mounted on the surface 24 a of the circuit board 24.
  • the first heat dissipation sheet 70 is in contact with the surface of the CDR device 60 b, the surface 24 a of the circuit board 24, and the inner wall surface of the facing surface 42 of the second metal housing 40.
  • the lower surface of the first heat dissipation sheet 70 is physically and thermally connected to the surface 24 a of the circuit board 24 and the CDR device 50 b, and the upper surface of the first heat dissipation sheet 70 is the opposite surface 42 of the second metal housing 40. It is physically and thermally connected to the inner wall.
  • the circuit board 24 and the second metal housing 40 are thermally connected by the first heat radiation sheet 70, and the heat of the circuit board 24 is transmitted to the second metal housing 40.
  • the second heat radiation sheet 72 is disposed in the accommodation space S.
  • the second heat radiation sheet 72 is provided between the back surface 24 b of the circuit board 24 and the third metal casing 50.
  • the second heat dissipating sheet 72 and the surface 24a of the circuit board 24 are mounted on the back side of the region where the CDR device 50b is mounted and the region where the lens array component 55 is mounted.
  • the second heat radiation sheet 72 is in contact with the back surface 24 b of the circuit board 24 and the inner wall surface of the facing surface 52 of the third metal casing 50.
  • the upper surface of the second heat radiation sheet 72 is physically and thermally connected to the rear surface 24 b of the circuit board 24, and the lower surface is physically connected to the inner wall surface of the facing surface 52 of the third metal housing 50. And thermally connected.
  • the circuit board 24 and the third metal casing 50 are thermally connected by the second heat radiation sheet 72, and the heat of the circuit board 24 is transmitted to the third metal casing 50.
  • a first metal housing 30 and a circuit board 24 in an integrated state with the electrical connector 22 connected to one end are prepared.
  • the electrical connector 22 is inserted into the cylindrical portion 32 of the first metal housing 30 from behind, and the circuit board 24 is disposed between the pair of side surfaces 34 of the first metal housing 30.
  • the connector part 64 connected to the optical fiber core wire 7 drawn out from the optical cable 3 is passed through the lower part of the fixing part 36 of the first metal housing 30 and then the first metal. It arrange
  • the connecting portion 15 attached to the optical cable 3 is inserted into the slit 36 a of the fixing portion 36 of the first metal housing 30 and fixed. Thereby, the optical cable 3 and the 1st metal housing 30 are thermally connected.
  • the connector part 64 and the lens array part 65 are coupled while being positioned by the positioning pins 65 b of the lens array part 65.
  • the first heat dissipation sheet 70 is disposed so as to cover the CDR device 60 b mounted on the surface 24 a of the circuit board 24, and the second heat dissipation sheet 72 is mounted with the CDR device 60 b. And the rear surface 24b of the area where the lens array component 65 is mounted.
  • the second metal housing 40 is fitted from above so as to cover the upper openings (one example of one side opening) of the pair of side surfaces 34 of the first metal housing 30, and the pair of side surfaces 34 of the first metal housing 30.
  • the first protrusions 38 respectively provided in the first and second protrusions 38 are engaged with the first recesses 46 provided on the side surfaces 44 of the second metal housing 40.
  • the 1st heat radiating sheet 70 contacts with the inner wall surface of the opposing surface 42 of the 2nd metal housing 40.
  • the third metal housing 50 is fitted from below so as to cover the lower openings (the other openings) of the pair of side surfaces 34 of the first metal housing 30, and the pair of side surfaces of the second metal housing 40.
  • the second convex portions 48 provided on the respective 44 are engaged with the second concave portions 56 provided on the side surfaces 54 of the third metal housing 50. Thereby, the 2nd heat dissipation sheet 72 contacts the inner wall surface of the opposing surface 52 of the 3rd metal housing 50.
  • the electrical connector 22, the circuit board 24, and the first and first metal housings 30, as shown in FIG. 10 the electrical connector 22, the circuit board 24, and the first and first metal housings 30, as shown in FIG.
  • the two heat dissipation sheets 70 and 72 are accommodated in the accommodating space S defined by the first metal casing 30, the second metal casing 40 and the third metal casing 50.
  • an electrical signal is input from the electrical connector 22 and an electrical signal is input to the control semiconductor 60 via the wiring of the circuit board 24.
  • the electric signal input to the control semiconductor 60 is output from the control semiconductor 60 to the light emitting element 62a through the wiring of the circuit board 24 after the level is adjusted and the waveform shaping is performed by the CDR device 60b.
  • the light emitting element 62 a to which the electrical signal is input converts the electrical signal into an optical signal and emits the optical signal to the optical fiber core wire 7.
  • the optical signal transmitted through the optical cable 3 is incident on the light receiving element 62b from the optical fiber core wire 7.
  • the light receiving element 62 b converts the incident optical signal into an electrical signal, and outputs the electrical signal to the control semiconductor 60 via the wiring of the circuit board 24.
  • the electrical signal is output to the electrical connector 22 after predetermined processing is performed on the electrical signal.
  • the heat generated by the control semiconductor 60 and the light emitting / receiving element 62 mounted on the circuit board 24 is first transmitted to the circuit board 24.
  • the heat transferred to the circuit board 24 is transferred to the first heat dissipation sheet 70 and the second heat dissipation sheet 72.
  • the heat through the first heat radiating sheet 70 is mainly transmitted to the facing surface 42 of the second metal housing 40, and the heat through the second heat radiating sheet 72 is mainly transmitted to the facing surface 52 of the third metal housing 50.
  • the heat transmitted to each of the opposing surfaces 42 and 52 is diffused to an overlapping portion constituted by the side surface 34 of the first metal housing, the side surface 44 of the second metal housing and the side surface 54 of the third metal housing 50.
  • the heat is transmitted from the side surface 34 of the first metal housing to the fixed portion 36 communicated therewith, and is transmitted to the metal braid 13 of the optical cable 3 connected to the fixed portion 36. Then, the heat transmitted to the metal braid 13 is radiated to the outside through the outer cover 9 of the optical cable 3. As described above, in the optical module 1, the heat generated in the control semiconductor 60 and the light emitting / receiving element 62 that are heat generators is released to the outside.
  • the electrical connector 22 of the optical module 1 is connected to an external device such as a personal computer, heat from the external device is transmitted to the electrical connector 22.
  • This heat is transmitted to the cylindrical portion 32 of the first metal housing 30 that houses the electrical connector 22, and then the metal braid of the optical cable 3 through the overlapping portion constituted by the side surfaces 34, 44, 54 and the fixing portion 36. 13 Thereafter, the heat is radiated to the outside through the jacket 9 of the optical cable 3.
  • the heat transmitted from the external device to the electrical connector 22 is released to the outside.
  • the metal housing 28 is composed of the three members of the first to third metal housings 30, 40, and 50
  • the circuit board 24 is attached to the first metal housing 30.
  • the second and third metal casings 40 and 50 are mounted from above and below the first metal housing 30.
  • the optical module 1 can be easily assembled without causing the displacement of the first and second heat radiation sheets 70 and 72, and the workability and the yield can be improved. That is, this embodiment is particularly suitable when disposing heat dissipation sheets on both sides of the front surface 24a and the back surface 24b of the circuit board 24.
  • the optical cable 3 and the first metal housing 30 are thermally connected, heat from the optical module 1 can be released to the optical cable 3 side. Therefore, the heat dissipation of the optical module 1 can be improved.
  • the optical cable 3 includes, for example, the metal braid 13 as a heat transfer member having higher thermal conductivity than the first metal housing 30, the second metal housing 40, and the third metal housing 50. Therefore, since heat transmitted from the external device connected to the electrical connector 22 of the optical module 1 is preferentially diffused to the optical cable 3 side, heat dissipation on the optical cable 3 side can be further enhanced.
  • the side surface 44 of the second metal housing 40 and the side surface 54 of the third metal housing 50 are fixed so as to overlap each other outside the pair of side surfaces (wall portions) 34 of the first metal housing 30.
  • the first metal housing 30, the second metal housing 40, and the third metal housing 50 are thermally connected to each other. Therefore, the heat generated from the optical module 1 and diffused to the second metal housing 40 and the third metal housing 50 via the first and second heat dissipation sheets 70 and 72 is thermally connected to the first metal housing 30. It is possible to efficiently escape to the optical cable 3 side.
  • the 1st convex part 38 and the 2nd convex part 48 in which the slit 38a was provided in one side are provided. Therefore, the strength can be ensured as compared with a conventional convex portion having a cut and raised shape in which slits are provided on three sides, for example.
  • the optical module 1 may be configured with the metal casing 28 having the characteristics included in the above embodiment as the outermost casing without providing the resin casing 26.
  • the 1st heat radiating sheet 70 and the 2nd heat radiating sheet 72 are each provided in both the surface 24a side and the back surface 24b side of the circuit board 24, the circuit board 24 is demonstrated.
  • the heat dissipating sheet 72 is not provided between the back surface 24b of the circuit board 24 and the inner wall surface of the third metal housing 50, and the heat dissipating sheet is provided only between the front surface 24a of the circuit board 24 and the inner wall surface of the second metal housing 40 Good.
  • the metal casing 28 is divided into three members (first to third metal casings 30, 40, 50), so that after the circuit board 24 is mounted on the first metal casing 30,
  • the second and third metal housings 40 and 50 can be fitted after confirming that the second heat radiation sheets 70 and 72 are securely arranged at the predetermined mounting positions. Therefore, it can be easily assembled even if it is not a skilled worker.
  • seats 70 and 72 may be provided so that each may contact the side surface 34 of a 1st metal housing. According to this configuration, heat from the first and second heat dissipation sheets 70 and 72 is applied not only to the opposing surfaces 42 and 52 of the second and third metal housings 40 and 50 but also to the side surface 34 of the first metal housing 30. It is transmitted directly. Therefore, it becomes easier to dissipate heat more uniformly as the whole metal housing 28.
  • the electrical connector 22 is accommodated in the cylindrical portion 32 of the first metal housing 30 and the circuit board 24 is accommodated between the pair of side surfaces 34 of the first metal housing 30, and thereafter A method is employed in which the connector component 64 connected to the fiber core wire 7 is coupled to the lens array component 65 mounted on the circuit board 24.
  • the present invention is not limited to this example.
  • the connector part 64 connected to the optical fiber core wire 7 drawn out from the optical cable 3 is previously coupled to the lens array part 65 on the circuit board 24, and then
  • the circuit board 24 including the electrical connector 22 and the connector component 64 may be configured to be accommodated in the first metal housing 30.

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Abstract

 放熱シートの位置ずれが防止できるとともに、放熱性の高いケーブル付電子機器を提供する。 ケーブル付電子機器1は、発熱素子が搭載された回路基板24と、回路基板24の一端に接続された電気コネクタ22と、その他端に接続されたケーブル3と、回路基板24に配置される放熱シート70,72と、電気コネクタ22を収容する収容部32と、収容部32と連通する一対の壁部34と、を備える第1金属筺体30と、一対の壁部34の一方側開口部を覆うように第1金属筺体30と嵌合される第2金属筺体40と、一対の壁部30の他方側開口部を覆うように第2金属筺体40と嵌合される第3金属筺体50と、を備え、ケーブル3と、第1金属筺体30とは熱的に接続されている。

Description

ケーブル付電子機器およびその組立方法
 本発明は、ケーブル付電子機器およびその組立方法に関する。
 特許文献1においては、電気コネクタや当該電気コネクタと接続される基板が金属ケース内に収容されている光電変換モジュールが開示されている。
日本国特開2010-10254号公報
 特許文献1のような光電気変換モジュールを組み立てる際には、電気コネクタを基板に接続して当該電気コネクタおよび基板を金属ケースにより覆う際に、これらを金属ケースの開口部から金属ケース内に押し込んで収容する方法が採用される場合がある。このとき、基板の両面に配置されたスペーサ(熱伝導シート)が金属ケースの内面と接触しながら押し込まれて、当該熱伝導シートの位置ずれが発生する可能性がある。そのため、組立の作業性が悪くなるとともに、歩留まりが悪化してしまう。
 また、特許文献1のような光電変換モジュールにおいては、光電変換部で発生する熱を考慮してこのモジュール全体を設計する必要がある。
 そこで、本発明は、放熱シートの位置ずれが防止できるとともに、放熱性の高いケーブル付電子機器およびその組立方法を提供することを目的とする。
 上記の目的を達成するために、本発明のケーブル付電子機器は、
 発熱素子が搭載された回路基板と、
 前記回路基板の一端に接続された電気コネクタと、
 前記回路基板の他端に接続されたケーブルと、
 前記回路基板の少なくとも一部に配置される放熱シートと、
 前記電気コネクタを収容する収容部と、前記収容部と連通する一対の壁部と、を備える第1金属筺体と、
 前記一対の壁部の一方側開口部を覆うように前記第1金属筺体と嵌合される第2金属筺体と、
 前記一対の壁部の他方側開口部を覆うように前記第2金属筺体と嵌合される第3金属筺体と、を備え、
 前記回路基板は、前記一対の壁部の間に収容され、
 前記放熱シートは、前記第1金属筺体と前記第2金属筺体とが嵌合されるとともに前記第2金属筺体と前記第3金属筺体とが嵌合されることにより形成された収容空間に、前記第2金属筺体および前記第3金属筺体の少なくとも一方と接触するように収容され、
 前記ケーブルと、前記第1金属筺体とは熱的に接続されていることを特徴とする。
 また、本発明のケーブル付電子機器において、前記ケーブルは、前記第1金属筺体、前記第2金属筺体および前記第3金属筺体よりも熱伝導率の高い伝熱部材を備えている構成としてもよい。
 また、本発明のケーブル付電子機器において、前記一対の壁部の外側において前記第2金属筺体の側面と前記第3金属筺体の側面とが重なるように固定されて、前記第1金属筺体、前記第2金属筺体および前記第3金属筺体が互いに熱的に接続されている構成としてもよい。
 また、本発明のケーブル付電子機器において、前記第1金属筺体は、第1の凸部を備え、
 前記第2金属筺体は、前記第1の凸部に対応する箇所に設けられた第1の凹部と、第2の凸部と、を備え、
 前記第3金属筺体は、前記第2の凸部に対応する箇所に設けられた第2の凹部を備え、
 前記第1の凸部および前記第2の凸部は、それぞれ、一辺にスリットを有し、前記スリットの一方側が凸形状であり、
 前記第1の凸部に前記第1の凹部が係合されることにより、前記第2金属筺体が前記第1金属筺体に固定され、
 前記第2の凸部に前記第2の凹部が係合されることにより、前記第3金属筺体が前記第2金属筺体に固定されている構成としてもよい。
 さらに、上記の目的を達成するために、本発明のケーブル付電子機器の組立方法は、
 一端に電気コネクタが接続された回路基板を用意し、
 第1金属筺体の収容部に前記電気コネクタを収容するとともに、前記収容部と連通する一対の壁部の間に前記回路基板を収容する工程と、
 ケーブルを前記回路基板の他端に接続する工程と、
 放熱シートを前記回路基板の少なくとも一部に配置する工程と、を有し、
 第2金属筺体を前記一対の壁部の一方側開口部を覆うように前記第1金属筺体に嵌合させた後、第3金属筺体を前記一対の壁部の他方側開口部を覆うように前記第2金属筺体と嵌合させ、
 前記放熱シートを前記第2金属筺体および前記第3金属筺体の少なくとも一方と接触させ、 
 前記ケーブルと前記第1金属筺体とを熱的に接続することを特徴とする。
 また、本発明のケーブル付電子機器の組立方法において、前記第2金属筺体の側面が前記一対の壁部を覆うように前記第2金属筺体を前記第1金属筺体に固定し、
 前記第2金属筺体の前記側面を覆うように前記第3金属筺体を前記第2金属筺体に固定する構成としてもよい。
 本発明によれば、組立の際に放熱シートの位置ずれが防止できるとともに、放熱性の高いケーブル付電子機器を提供することができる。
本実施形態に係る光モジュールを示す斜視図である。 図1に示される光モジュールの第1から第3金属筺体を示す斜視図である。 第1金属筺体の一部拡大斜視図である。 図1に示される光モジュールに組み込まれる回路基板およびケーブルを示す斜視図である。 図4に示される回路基板を上から見た図である。 図4に示される回路基板を横から見た図である。 図1に示される光モジュールの断面図である。 回路基板を第1金属筺体に組み込む前の状態を示す斜視図である。 回路基板を第1金属筺体に組み込んだ状態を示す斜視図である。 第1金属筺体に組み込まれた回路基板に、ケーブルに連結されたコネクタ部品が接続された状態を示す斜視図である。 回路基板の両面に放熱シートが設けられて、第1の金属筺体と第2金属筺体および第3金属筺体とが固定される前の状態を示す斜視図である。 第1の金属筺体と第2金属筺体および第3金属筺体とが固定された状態を示す斜視図である。
 本発明の実施形態の一例に係る光モジュール1(ケーブル付電子機器の一例)は、光通信技術などにおいて信号(データ)の伝送に用いられる。光モジュール1は、パーソナルコンピュータなどの電子機器に電気的に接続され、入出力される電気信号を光信号に変換して光信号を伝送する。
 図1に示されるように、光モジュール1は、光ケーブル3と、コネクタモジュール5とを備えている。光モジュール1では、単芯或いは多芯の光ケーブル3の末端がコネクタモジュール5に取り付けられて構成されている。
 光ケーブル3は、図1および図6に示されるように、複数本の光ファイバ心線7と、この光ファイバ心線7を被覆する樹脂製の外被9と、光ファイバ心線7と外被9との間に介在された極細径の抗張力繊維(ケブラー(登録商標))11と、外被9と抗張力繊維11との間に介在された金属編組(金属層)13と、を有している。つまり、光ケーブル3では、光ファイバ心線7、抗張力繊維11、金属編組13及び外被9が、その中心から径方向の外側に向けてこの順に配置されている。
 光ファイバ心線7は、コアとクラッドが石英ガラスである光ファイバ(AGF:All Glass Fiber)、クラッドが硬質プラスチックからなる光ファイバ(HPCF:Hard Plastic Clad Fiber)、等を用いることができる。ガラスのコア径が80μmの細径HPCFを用いると、光ファイバ心線7が小径に曲げられても破断しにくい。外被9は、ノンハロゲン難燃性樹脂である例えばPVC(polyvinylchloride)から形成されている。外被9の外径は、4.2mm程度であり、外被9の熱伝導率は、例えば0.17W/m・Kである。抗張力繊維11は、例えばアラミド繊維であり、束状に集合された状態で光ケーブル3に内蔵されている。
 金属編組13は、例えば錫めっき導線から形成されており、編組密度が70%以上、編み角度が45°~60°である。金属編組13の外径は、0.05mm程度である。金属編組13は、後述の金属筺体28よりも熱伝導率の高い伝熱部材として構成されており、その熱伝導率は、例えば400W/m・Kである。金属編組13は、熱伝導を良好に確保するために高密度に配置することが好ましく、一例としては平角線の錫めっき導線で構成されていることが好ましい。
 コネクタモジュール5は、筺体20と、筺体20の前端(先端)側に設けられる電気コネクタ22と、筺体20に収容される回路基板24とを備えている。筺体20は、樹脂筺体26と、樹脂筺体26の内部に配置される金属筺体28(図2参照)とから構成されている。
 樹脂筺体26は、例えばポリカーボネートなどの樹脂材料から形成されており、金属筺体28を覆っている。樹脂筺体26は、外装筺体26aと、外装筺体26aと連結するブーツ26bとを有している。外装筺体26aは、金属筺体28の外面を覆うように設けられている。ブーツ26bは、外装筺体26aの後端部に連結され、金属筺体28と光ケーブル3との固定部を覆っている。ブーツ26bの後端部と光ケーブル3の外被9とは、接着剤(図示しない)により接着される。
 図2に示されるように、金属筺体28は、第1金属筺体30、第2金属筺体40、第3金属筺体50とから構成されている。各金属筺体30,40,50は、それぞれ、鋼(Fe系)、ブリキ(錫めっき銅)、ステンレス、銅、真鍮、アルミニウムなどの熱伝導率の高い(好ましくは100W/m・K以上)金属材料により形成され、熱伝導体を構成している。
 第1金属筺体30は、回路基板24などを収容する収容空間Sを画成している。第1金属筺体30の前端側には、電気コネクタ22が設けられ、第1金属筺体30の後端側には、板金により形成された連結部15を介して光ケーブル3が連結される。第1金属筺体30は、その前端において電気コネクタ22を収容する筒部32(収容部の一例)と、筒部32と連通し回路基板24をその内壁面で保持する一対の側面34(一対の壁部の一例)と、一対の側面34と連通し光ケーブル3が固定される固定部36とを有している。
 図3に示すように、第1の凸部38は、一辺にスリット38aを有し、スリット38aの一方側が凸形状を有している。一対の側面34にはそれぞれ少なくとも1つ(ここでは、側面34ごとに2つ)の第1の凸部38が設けられている。また、固定部36は、その後端部に、光ケーブル3に装着された連結部15(図4参照)が挿入されるスリット36aを有している。
 図2に示すように、第2金属筺体40は、断面が略U字形状であって下向きに開口している。第2金属筺体40は、回路基板24と対向する対向面42と、対向面42と垂直な一対の側面44とを有している。一対の側面44には、第1金属筺体30の側面34に設けられた第1の凸部38に対応する箇所に設けられて第1の凸部38と係合する第1の凹部46が設けられているとともに、第2の凸部48が設けられている。
 第3金属筺体50は、断面が略U字形状であって上向きに開口している。第3金属筺体50は、回路基板24と対向する対向面52と、対向面52と垂直な一対の側面54とを有している。一対の側面54には、第2金属筺体40の側面44に設けられた第2の凸部48に対応する箇所に設けられて第2の凸部48と係合する第2の凹部56が設けられている。
 このように、第1金属筺体30の第1の凸部38が第2金属筺体40の第1の凹部46と係合され、第2金属筺体40の第2の凸部48が第3金属筺体の第2の凹部56と係合されることで、第1金属筺体30の一対の側面(壁部)34の外側において第2金属筺体40の側面44と第3金属筺体50の側面54とが重なるように固定される。これにより、第1金属筺体30、第2金属筺体40および第3金属筺体50が互いに物理的かつ熱的に接続される。
 電気コネクタ22は、接続対象(パーソナルコンピュータなど)に挿入され、接続対象と電気的に接続される部分である。図1に示すように、電気コネクタ22は、筺体20の前端側に配置されており、金属筺体28から前方に突出している。電気コネクタ22は、接触子22aにより回路基板24に電気的に接続されている。
 回路基板24は、第1金属筺体30の収容空間Sに収容される部材である。図4、図5Aおよび図5Bに示すように、回路基板24には、制御用半導体60および受発光素子62(発熱素子の一例)が搭載されている。回路基板24は、制御用半導体60と受発光素子62とを電気的に接続している。回路基板24は、平面視で略矩形形状を呈しており、所定の厚みを有している。回路基板24は、例えば、ガラスエポキシ基板、セラミック基板などの絶縁基板であり、その表面又は内部には、金(Au)、アルミニウム(Al)又は銅(Cu)などにより回路配線が形成されている。制御用半導体60と受発光素子62とは、光電変換部を構成している。
 制御用半導体60は、例えば、駆動IC(Integrated Circuit)60aや波形整形器であるCDR(Clock Data Recovery)装置60bなどを含んでいる。制御用半導体60は、回路基板24において、表面24aの前端側に配置され、電気コネクタ22と電気的に接続されている。
 受発光素子62は、回路基板24において、表面24aの後端側に配置され、複数の発光素子62aおよび複数の受光素子62bを含んで構成されている。発光素子62aとしては、例えば、発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)、レーザダイオード(LD:Laser Diode)、面発光レーザ(VCSEL:Vertical Cavity Surface Emitting LASER)などを用いることができる。受光素子62bとしては、例えば、フォトダイオード(PD:Photo Diode)などを用いることができる。
 受発光素子62は、光ケーブル3の光ファイバ心線7と光学的に接続されている。具体的には、図5Bに示すように、回路基板24には、受発光素子62及び駆動IC60aを覆うようにレンズアレイ部品65が配置されている。レンズアレイ部品65には、発光素子62aから出射された光、又は、光ファイバ心線7から出射された光を反射して屈曲させる反射膜65aが配置されている。光ケーブル3から引き出された光ファイバ心線7の末端にはコネクタ部品64が取り付けられている。コネクタ部品64とレンズアレイ部品65とがレンズアレイ部品65の位置決めピン65bによって位置決めされて結合することにより、光ファイバ心線7と受発光素子62とが光学的に接続される。レンズアレイ部品65は、光の入射部および出射部に、入射光を平行光とし、平行光を集光して出射するコリメートレンズを備えることが好ましい。このようなレンズアレイ部品65は、樹脂の射出成形により、一体に構成することができる。
 図6に示されるように、収容空間Sには、第1放熱シート70が配置されている。第1放熱シート70は、熱伝導性及び柔軟性を有する材料から形成される熱伝導体である。第1放熱シート70は、回路基板24の表面24aと第2金属筺体40との間に設けられ、回路基板24の表面24aに搭載されたCDR装置60bを覆うように搭載されている。第1放熱シート70は、CDR装置60bの表面と回路基板24の表面24aと第2金属筺体40の対向面42の内壁面と接触している。
 このように、第1放熱シート70は、その下面が回路基板24の表面24aやCDR装置50bに物理的かつ熱的に接続されているとともに、その上面が第2金属筺体40の対向面42の内壁面に物理的かつ熱的に接続されている。この第1放熱シート70により、回路基板24と第2金属筺体40とが熱的に接続され、回路基板24の熱が第2金属筺体40に伝達される。
 また、収容空間Sには、第2放熱シート72が配置されている。この第2放熱シート72は、回路基板24の裏面24bと第3金属筺体50との間に設けられている。第2放熱シート72、回路基板24の表面24aにおいてCDR装置50bが搭載される領域およびレンズアレイ部品55が搭載される領域の裏側の部分に搭載されている。第2放熱シート72は、回路基板24の裏面24bと第3金属筺体50の対向面52の内壁面と接触している。
 このように、第2放熱シート72は、その上面が回路基板24の裏面24bに物理的且つ熱的に接続されているとともに、その下面が第3金属筺体50の対向面52の内壁面に物理的且つ熱的に接続されている。この第2放熱シート72により、回路基板24と第3金属筺体50とが熱的に接続され、回路基板24の熱が第3金属筺体50に伝達される。
 次に、光モジュール1の組立方法について図7A~図10を参照して説明する。
 まず、図7Aに示されるように、第1金属筺体30と、一端に電気コネクタ22が接続されて一体となった状態の回路基板24と、を用意する。次に、図7Bに示されるように、電気コネクタ22を第1金属筺体30の筒部32に後方より挿入し、回路基板24を第1金属筺体30の一対の側面34の間に配置する。
 次に、図8に示されるように、光ケーブル3から引き出された光ファイバ心線7と接続されたコネクタ部品64を第1金属筺体30の固定部36の下部をくぐらせた後で第1金属筺体30の一対の側面34の間に配置する。そして、光ケーブル3に装着された連結部15を第1金属筺体30の固定部36のスリット36aに挿入して固定する。これにより、光ケーブル3と第1金属筺体30とが熱的に接続される。
 そして、コネクタ部品64とレンズアレイ部品65とをレンズアレイ部品65の位置決めピン65bで位置決めしながら結合する。
 次に、図9に示されるように、第1放熱シート70を回路基板24の表面24aに搭載されたCDR装置60bを覆うように配置するとともに、第2放熱シート72をCDR装置60bが搭載される領域およびレンズアレイ部品65が搭載される領域の裏面24bを覆うように配置する。
 この状態で、第1金属筺体30の一対の側面34の上側開口部(一方側開口部の一例)を覆うように第2金属筺体40を上から嵌め込み、第1金属筺体30の一対の側面34にそれぞれ設けられた第1の凸部38が第2金属筺体40の側面44に設けられた第1の凹部46に係合される。これにより、第1放熱シート70が第2金属筺体40の対向面42の内壁面と接触する。
 さらに、この状態で、第1金属筺体30の一対の側面34の下側開口部(他方側開口部)を覆うように第3金属筺体50を下から嵌め込み、第2金属筺体40の一対の側面44にそれぞれ設けられた第2の凸部48が第3金属筺体50の側面54に設けられた第2の凹部56に係合される。これにより、第2放熱シート72が第3金属筺体50の対向面52の内壁面と接触する。
 このようにして、第1金属筺体30、第2金属筺体40および第3金属筺体50を嵌合することで、図10に示されるように、電気コネクタ22、回路基板24、および第1および第2放熱シート70,72が第1金属筺体30、第2金属筺体40および第3金属筺体50により画成される収容空間S内に収容される。
 上記の構成を有する光モジュール1では、電気コネクタ22から電気信号が入力され、回路基板24の配線を介して制御用半導体60に電気信号が入力される。制御用半導体60に入力された電気信号は、レベルの調整やCDR装置60bにより波形整形などが行われた後に、制御用半導体60から回路基板24の配線を介して発光素子62aに出力される。電気信号が入力された発光素子62aは、電気信号を光信号に変換し、光ファイバ心線7に光信号を出射する。
 また、光ケーブル3で伝送された光信号は、光ファイバ心線7から受光素子62bに入射される。受光素子62bは、入射された光信号を電気信号に変換し、この電気信号を回路基板24の配線を介して制御用半導体60に出力する。制御用半導体60では、電気信号に所定の処理を施した後、電気コネクタ22にその電気信号を出力する。
 続いて、光モジュール1における放熱方法について、図6を参照しながら説明する。回路基板24に搭載された制御用半導体60及び受発光素子62で発生した熱は、まず回路基板24に伝わる。回路基板24に伝達された熱は、第1放熱シート70や第2放熱シート72に伝えられる。第1放熱シート70を介した熱は、主に第2金属筺体40の対向面42に伝わり、第2放熱シート72を介した熱は、主に第3金属筺体50の対向面52に伝わる。各対向面42,52に伝わった熱は、第1金属筺体の側面34、第2金属筺体の側面44および第3金属筺体50の側面54により構成される重なり部に拡散される。
 次に、熱は、第1金属筺体の側面34からこれに連通された固定部36に伝わり、固定部36に接続された光ケーブル3の金属編組13に伝えられる。そして、金属編組13に伝わった熱は、光ケーブル3の外被9を介して外部に放熱される。以上のようにして、光モジュール1では、発熱体である制御用半導体60及び受発光素子62で発生した熱が外部に放出される。
 また、光モジュール1の電気コネクタ22は、パーソナルコンピュータなどの外部機器と接続されるため、外部機器からの熱が電気コネクタ22に伝えられる。この熱は、電気コネクタ22を収容する第1金属筺体30の筒部32に伝えられたのち、側面34,44,54から構成される重なり部や固定部36を介して、光ケーブル3の金属編組13に伝えられる。その後、光ケーブル3の外被9を介して外部に放熱される。以上のようにして、光モジュール1では、外部機器から電気コネクタ22へ伝えられた熱が外部に放出される。
 以上説明したように、本実施形態によれば、金属筺体28が第1から第3金属筺体30,40,50の3部材から構成されているため、回路基板24を第1金属筐体30に固定した後、第1および第2放熱シート70,72が所定の搭載位置に搭載されたことを確認してから、第1金属筺体30の上下から第2および第3金属筐体40,50を搭載することができる。これにより、第1および第2放熱シート70,72の位置ずれが発生することなく光モジュール1を容易に組み立てることができ、作業性や歩留まりを向上させることができる。すなわち、本実施形態は、回路基板24の表面24aおよび裏面24bの両側に放熱シートを配置する場合に特に好適である。
 また、光ケーブル3と第1金属筺体30とが熱的に接続されているため、光モジュール1からの熱を光ケーブル3側へ逃がすことができる。そのため、光モジュール1の放熱性を高めることができる。
 さらに、本実施形態によれば、光ケーブル3は、第1金属筺体30、第2金属筺体40および第3金属筺体50よりも熱伝導率の高い伝熱部材として例えば金属編組13を備えている。そのため、光モジュール1の電気コネクタ22と接続される外部機器から伝えられる熱が優先的に光ケーブル3側へ拡散されるため、光ケーブル3側での放熱性をさらに高めることができる。
 また、本実施形態によれば、第1金属筺体30の一対の側面(壁部)34の外側において第2金属筺体40の側面44と第3金属筺体50の側面54とが重なるように固定されて、第1金属筺体30、第2金属筺体40および第3金属筺体50が互いに熱的に接続されている。そのため、光モジュール1から発生して第1および第2放熱シート70,72を介して第2金属筺体40および第3金属筺体50に拡散された熱を、第1金属筺体30と熱的に接続された光ケーブル3側へ効率的に逃がすことができる。
 また、本実施形態によれば、1辺にスリット38aが設けられた第1の凸部38および第2の凸部48が設けられている。そのため、例えば3辺にスリットが設けられたような従来の切り起こし形状からなる凸部と比べて、その強度を確保することができる。
 以上、本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
 例えば、樹脂筺体26を設けることなく、上記の実施形態に含まれる特徴を有する金属筺体28を最外の筺体として光モジュール1を構成してもよい。
 また、上記の実施形態によれば、回路基板24の表面24a側と裏面24b側の両方に第1放熱シート70および第2放熱シート72がそれぞれ設けられる例を説明しているが、回路基板24の裏面24bと第3金属筺体50の内壁面との間に放熱シート72を設けず、回路基板24の表面24aと第2金属筺体40の内壁面との間のみに放熱シートを設ける構成としてもよい。この構成においても、金属筺体28が3部材(第1~第3金属筺体30,40,50)に分かれていることで、第1金属筐体30に回路基板24を搭載した後に、第1および第2放熱シート70,72が所定の搭載位置に確実に配置されたことを確認してから、第2および第3金属筐体40,50を嵌合することができる。そのため、熟練の作業者でなくても容易に組立が可能である。
 なお、第1および第2放熱シート70,72が、それぞれ第1金属筺体の側面34に接触するように設けられていてもよい。この構成によれば、第1および第2放熱シート70,72からの熱が第2および第3金属筺体40,50の各対向面42,52だけでなく第1金属筺体30の側面34にも直接的に伝わる。そのため、金属筺体28全体としてさらに均一に放熱しやすくなる。
 また、上記の実施形態によれば、電気コネクタ22を第1金属筺体30の筒部32に収容するとともに回路基板24を第1金属筺体30の一対の側面34の間に収容し、その後、光ファイバ心線7と接続されたコネクタ部品64を回路基板24に搭載されたレンズアレイ部品65と結合する方法が採られている。しかし、本発明はこの例に限られず、例えば、光ケーブル3から引き出された光ファイバ心線7と接続されたコネクタ部品64を回路基板24上のレンズアレイ部品65と予め結合させておき、その後、電気コネクタ22およびコネクタ部品64を含む回路基板24を第1金属筺体30に収容させる構成としてもよい。
 なお、本出願は、2012年11月1日付で出願された日本特許出願(特願2012-241901号)に基づいており、その全体が引用により援用される。また、ここに引用されるすべての参照は全体として取り込まれる。
 1:光モジュール、3:光ケーブル、5:コネクタモジュール、7:光ファイバ心線、9:外被、11:抗張力繊維、13:金属編組、20:筺体、24:回路基板、26:樹脂筺体、28:金属筺体、30:第1金属筺体、32:筒部、34:壁部(側面)、36:固定部、40:第2金属筺体、42:対向面、44:側面、50:第3金属筺体、52:対向面、54:側面、60:制御用半導体、62:受発光素子、64:コネクタ部品、65:レンズアレイ部品、70:第1放熱シート、72:第2放熱シート、S:収容空間

Claims (6)

  1.  発熱素子が搭載された回路基板と、
     前記回路基板の一端に接続された電気コネクタと、
     前記回路基板の他端に接続されたケーブルと、
     前記回路基板の少なくとも一部に配置される放熱シートと、
     前記電気コネクタを収容する収容部と、前記収容部と連通する一対の壁部と、を備える第1金属筺体と、
     前記一対の壁部の一方側開口部を覆うように前記第1金属筺体と嵌合される第2金属筺体と、
     前記一対の壁部の他方側開口部を覆うように前記第2金属筺体と嵌合される第3金属筺体と、を備え、
     前記回路基板は、前記一対の壁部の間に収容され、
     前記放熱シートは、前記第1金属筺体と前記第2金属筺体とが嵌合されるとともに前記第2金属筺体と前記第3金属筺体とが嵌合されることにより形成された収容空間に、前記第2金属筺体および前記第3金属筺体の少なくとも一方と接触するように収容され、
     前記ケーブルと、前記第1金属筺体とは熱的に接続されていることを特徴とするケーブル付電子機器。
  2.  前記ケーブルは、前記第1金属筺体、前記第2金属筺体および前記第3金属筺体よりも熱伝導率の高い伝熱部材を備えていることを特徴とする請求項1に記載のケーブル付電子機器。
  3.  前記一対の壁部の外側において前記第2金属筺体の側面と前記第3金属筺体の側面とが重なるように固定されて、前記第1金属筺体、前記第2金属筺体および前記第3金属筺体が互いに熱的に接続されていることを特徴とする請求項1または2に記載のケーブル付電子機器。
  4.  前記第1金属筺体は、第1の凸部を備え、
     前記第2金属筺体は、前記第1の凸部に対応する箇所に設けられた第1の凹部と、第2の凸部と、を備え、
     前記第3金属筺体は、前記第2の凸部に対応する箇所に設けられた第2の凹部を備え、
     前記第1の凸部および前記第2の凸部は、それぞれ、一辺にスリットを有し、前記スリットの一方側が凸形状であり、
     前記第1の凸部に前記第1の凹部が係合されることにより、前記第2金属筺体が前記第1金属筺体に固定され、
     前記第2の凸部に前記第2の凹部が係合されることにより、前記第3金属筺体が前記第2金属筺体に固定されていることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載のケーブル付電子機器。
  5.  一端に電気コネクタが接続された回路基板を用意し、
     第1金属筺体の収容部に前記電気コネクタを収容するとともに、前記収容部と連通する一対の壁部の間に前記回路基板を収容する工程と、
     ケーブルを前記回路基板の他端に接続する工程と、
     放熱シートを前記回路基板の少なくとも一部に配置する工程と、を有し、
     第2金属筺体を前記一対の壁部の一方側開口部を覆うように前記第1金属筺体に嵌合させた後、第3金属筺体を前記一対の壁部の他方側開口部を覆うように前記第2金属筺体と嵌合させ、
     前記放熱シートを前記第2金属筺体および前記第3金属筺体の少なくとも一方と接触させ、 
     前記ケーブルと前記第1金属筺体とを熱的に接続することを特徴とするケーブル付電子機器の組立方法。
  6.  前記第2金属筺体の側面が前記一対の壁部を覆うように前記第2金属筺体を前記第1金属筺体に固定し、
     前記第2金属筺体の前記側面を覆うように前記第3金属筺体を前記第2金属筺体に固定することを特徴とする請求項5に記載のケーブル付電子機器の組立方法。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI3121630T3 (fi) * 2015-07-21 2023-06-29 Tyco Electronics Svenska Holdings Ab Lämmönhallinnaltaan parannettu optoelektroninen moduuli
CN105898640A (zh) * 2016-04-26 2016-08-24 乐视控股(北京)有限公司 一种数字耳机
US10103527B2 (en) * 2016-07-05 2018-10-16 Mitsubishi Electric Corporation Shielded harness including molded body and fixing member
CN110658599B (zh) * 2017-07-19 2024-04-02 苏州旭创科技有限公司 光模块
JP7074706B2 (ja) * 2019-03-20 2022-05-24 京セラ株式会社 電子機器、撮像装置、および移動体
JP7074707B2 (ja) * 2019-03-20 2022-05-24 京セラ株式会社 電子機器、撮像装置、および移動体
US20220393385A1 (en) * 2020-02-07 2022-12-08 Bizlink International Corporation Cable end connector

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011159704A (ja) * 2010-01-29 2011-08-18 Sumitomo Electric Ind Ltd 光トランシーバ
JP2011205102A (ja) * 2010-03-25 2011-10-13 Furukawa Electric Co Ltd:The モジュール内蔵コネクタ
JP2012181442A (ja) * 2011-03-02 2012-09-20 Hitachi Cable Ltd 光電気伝送モジュール

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2519585Y (zh) * 2001-11-03 2002-10-30 富士康(昆山)电脑接插件有限公司 光电传接模组
WO2004042444A1 (ja) * 2002-11-08 2004-05-21 Tdk Corporation 光モジュール及びその製造方法
JP4403964B2 (ja) * 2004-12-28 2010-01-27 日立電線株式会社 光トランシーバ
JP2008118357A (ja) * 2006-11-02 2008-05-22 Sumitomo Electric Ind Ltd ヒートパイプ内蔵光トランシーバ
DE102007029913A1 (de) 2007-06-28 2009-01-02 Robert Bosch Gmbh Elektrisches Steuergerät
JP5062056B2 (ja) 2008-06-25 2012-10-31 日立電線株式会社 光電気変換モジュール
JP5446565B2 (ja) * 2009-08-07 2014-03-19 日立金属株式会社 光電気変換モジュール
CN101813810B (zh) * 2010-03-31 2011-07-13 河北华美光电子有限公司 一种用于并行光收发模块的外壳结构
US8632261B2 (en) 2010-04-20 2014-01-21 Hon Hai Precision Industry Co., Ltd. Integrated and sealed opto-electronic device assembly
CN202018526U (zh) * 2011-02-28 2011-10-26 索尔思光电(成都)有限公司 小型双向双通道收发模块
US20130271923A1 (en) * 2012-04-13 2013-10-17 Harvard Engineering Plc Electrical apparatus

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011159704A (ja) * 2010-01-29 2011-08-18 Sumitomo Electric Ind Ltd 光トランシーバ
JP2011205102A (ja) * 2010-03-25 2011-10-13 Furukawa Electric Co Ltd:The モジュール内蔵コネクタ
JP2012181442A (ja) * 2011-03-02 2012-09-20 Hitachi Cable Ltd 光電気伝送モジュール

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